Post on 13-Jan-2017
1
SejarahAlam Semesta
Premana W. PremadiAstronomi - FMIPA - Institut Teknologi Bandung
Kuliah Umum Astronomi, ITB, 8 Mei 2007
Perspektif 1: Dari kita ke alam raya
Hubble Deep Field 1996
Perspektif 2: Dari Saturnus ke kitaCassini 2006 Kosmologi Standard
(1) Prinsip Kosmologi (Principle of Mediocrity):-Homogen dan isotropik pada skala besar (≥ 100 Mpc)-Kita tak menempati posisi istimewa
⇒ Geometri Robertson-Walker
(2) Gravitasi dominan pada skala besar dandideskripsikan oleh Relativitas Umum Einstein
Geometri ruangwaktu ⇔ distribusi energi-massa
(1) + (2) : model dinamika Friedmann-Lemaître
2
Friedmann-Lemaître-Robertson-WalkerBig Bang
• Alam semesta mengembang dan mendingin• Ada singularitas awal yang letaknya dalam waktu
lampau berhingga dari sekarang⇒ ada awal!
Pendukung:- Gerak menjauh galaksi-galaksi- Radiasi Latar Belakang Kosmik- Kelimpahan unsur-unsur primordial- Pembentukan struktur skala besar
Gerak menjauh galaksi-galaksi
Pergeseran panjang gelombang – kecepatan - jarak
4350 km/s
0 km/s
31400 km/s
Alam semesta memuai dan mendingin
3
Sejarah Pembentukan Struktur mulai dari Partikel Fundamental
ATOM
Tersusunatas
partikelfundamental
Dominasiruanghampa
Pembentukan Inti Atom Segera Setelah Big Bang
REAKSI
d: Deuteron (inti: proton + neutron)Hidrogen3 Helium4Helium3 Helium4
Dalam reaksi yang melibatkan foton
Deuteron Hidrogen3 Helium4Helium3 Helium4
Dalam reaksi tanpa foton
Laju dan keberlanjutan reaksibergantung pada suhu dan ratio jumlahproton:neutron.
Hasil akhir:
Pembentukan Inti Atom Segera Setelah Big Bang
HASIL
4
Photon terbebas dari hamburan oleh elektronCosmic Microwave Background: Radiasi Elektromagnetik terdini
Umur : 3 menitSuhu : milyard KelvinProses: pembentukan inti atom ringan
selesai
Umur : 400 ribu tahunSuhu : ribuan KelvinProses: kombinasi inti atom + elektron
WMAP
Pembentukan Struktur Skala Besarmekanisme evolusi global sebagai konsekuensi natural
daerah dengan kerapatan tinggi berekspansi lebih lambat, bahkan runtuh
Berjalanmaju
dalam waktu
Melihatke belakang
Laju fotonterbatas
Ada cakrawalaakses
informasi
EvolusiPertumbuhan
StrukturSkala Besar
skala besar: sederhana(gravitasi)
skala kecil: kompleks(elektromagnetik, gravitasi, kuantum)
5
Jaringan awan hidrogen pembentuk bintang & galaksi
Gugus Galaksi
Sistemgravitasional
terbesar
Galaksi dalam berbagai bentuk warna dan ukuran
6
Lubang Hitam, Piringan Akresi, Jet, dan Galaksi Berinti Aktif
A Star is Born!Bintang-bintang pertama lahir saat umur alam semesta ratusan juta tahun
Loeb 2006
7
Daerah Pembentukan Bintang
Tricrescent-goldman
SUPERNOVAAkhir periode radiatiftermonuklir bintang
• Pengkayaan unsur kimia• Gelombang kejut• Magnetohidrodinamika
rumit
Proses fisis
- skala besar:sederhana(gravitasi)
- skala kecil:amat kompleks
(elektromagnetik, gravitasi, kuantum)
8
Menimbang gugus galaksiSinar-X dari gas panas Lensa Gravitasi (seluruh massa)
Selisih: massa gelap
Mengukur Jarakmenggunakan Supernovae Type Ia
Supernovae Type Iamekanisme dan sifat intrinsik dipahami
Diagram Hubble Alam Semesta Mengembang Semakin Cepat ?
9
Jaringan galaksi
Manusiadi antara yang terkecil dan yang terbesar Refleksi: eksistensi kita dalam ruangwaktu
10
Ikuticahaya ituhingga
ke ujung dunia